Εντοπίστηκαν άγνωστα αντικείμενα σε τροχιά γύρω από το "κρυμμένο τέρας του Γαλαξία μας"
Πάνω από 50 χρόνια πριν, οι επιστήμονες είδαν ότι υπήρχε κάτι πολύ φωτεινό στο κέντρο του Γαλαξία μας, λέει ο Paul McNamara, ένας αστροφυσικός στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ΕΟΔ). Έχει μια βαρυτική έλξη αρκετά ισχυρή ώστε να κάνει τα αστέρια να περιστρέφονται γύρω από αυτό πολύ γρήγορα - τόσο γρήγορα όσο 20 χρόνια, σε σύγκριση με το ταξίδι του Ηλιακού μας Συστήματος γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, το οποίο διαρκεί περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια.
Η ηλιακή μάζα είναι μια μονάδα που χρησιμοποιείται στην αστρονομία. Είναι ίσο με τη μάζα του κοντινότερου μας αστεριού, του Ήλιου, και η τιμή του είναι 1.989 × 1030 kg. Αυτό σημαίνει ότι ο Τοξότης Α* έχει μάζα 1,3 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη.
Ο Reinhard Genzel, από το Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική (MPE), ο οποίος ήταν επικεφαλής της μελέτης, εξηγεί: "Αυτό ήταν πάντα ένα από τα ονειρεμένα μας έργα, αλλά δεν τολμούσαμε να ελπίζουμε ότι θα γινόταν δυνατό τόσο σύντομα". Κάνοντας λόγο για την μακρόχρονη υπόθεση ότι ο Τοξότης A * είναι μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, ο Genzel κατέληξε στο συμπέρασμα ότι "το αποτέλεσμα είναι μια ηχηρή επιβεβαίωση του παραδείγματος μιας ογκώδους μαύρης τρύπας".
Εικόνα 1
"Έχουν δει ξεκάθαρα οτι κάτι να κινείται. Τι ακριβώς είναι, δεν είναι ξεκάθαρο ", δήλωσε ο Shep Doeleman, ένας αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ Σμιθσόνιαν και διευθυντής του Τηλεσκοπίου Event Horizon Telescope - EHT το οποίο δημιούργησε την πρώτη εικόνα μιας τερατώδους μαύρης τρύπας 55 εκατομμύρια έτη φωτός από Γη στον γειτονικό μας γαλαξία Mεσιέ 87.
Πάνω από 50 χρόνια πριν, οι επιστήμονες είδαν ότι υπήρχε κάτι πολύ φωτεινό στο κέντρο του Γαλαξία μας, λέει ο Paul McNamara, ένας αστροφυσικός στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ΕΟΔ). Έχει μια βαρυτική έλξη αρκετά ισχυρή ώστε να κάνει τα αστέρια να περιστρέφονται γύρω από αυτό πολύ γρήγορα - τόσο γρήγορα όσο 20 χρόνια, σε σύγκριση με το ταξίδι του Ηλιακού μας Συστήματος γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, το οποίο διαρκεί περίπου 230 εκατομμύρια χρόνια.
Αυτό το "πολύ φωτεινό κάτι" ήταν η κεντρική υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Γαλαξία, ο Τοξότης Α * (Sgr A *). Τον περασμένο Οκτώβριο του 2018, πριν από την δημοσίευση της πρώτης εικόνας της μαύρης τρύπας στο γαλαξία M87 από το τηλεσκόπιο Event Horizon, οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν ότι βρήκαν να κινείται κάτι γύρω σε κοντινή εσωτερική τροχιά από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, τον Τοξότη A * (Sgr A *) στο κέντρο του Γαλαξία. Οι μετρήσεις τους υποδεικνύουν ότι αυτά τα "καυτά σημεία" - ίσως από ποσότητες πλάσματος - περιστρέφονται κοντά στην εσωτερική τροχιά που υπαγορεύονται από τους νόμους της φυσικής.
Ο Τοξότης Α* (SGR A *) έχει τέσσερις εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου μας, πράγμα που σημαίνει ότι η μαύρη αυτή τρύπα έχει διάμετρο περίπου 44 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Αυτό μπορεί να ακούγεται μεγάλο, αλλά για μια συστοιχία τηλεσκοπίων στη Γη περίπου 26.000 έτη φωτός (ή 245 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα) μακριά, είναι σαν να προσπαθείτε να φωτογραφίσετε μια μπάλα του γκολφ στη Σελήνη! Όμως, όπως ένα ογκώδες, αδρανές ηφαίστειο, η κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία φαίνεται να είναι ένα τέρας που κοιμάται.
Εικόνα 2
Σε σύγκριση με ορισμένες μαύρες τρύπες, ο Τοξότης Α * είναι πολύ πιο...αναιμικός θα λέγαμε, μιας και δεν καταφέρνει να ξεπεράσει σε φωτεινότητα ένα μεμονωμένο φωτεινό αστέρι παρά τη συγκριτικά τεράστια μάζα του. Αλλά, τα δεδομένα από το Τηλεσκόπιο Event Horizon άνοιξαν ένα παράθυρο στις εσωτερικές λειτουργίες που σημειώνονται σχετικά με το πώς η ύλη κινείται σπειροειδώς προς τις μαύρες τρύπες, και τελικά εξαφανίζεται στους ορίζοντες των γεγονότων, δημιουργώντας αυτό που ο Avery Broderick του Περιμετρικού Ινστιτούτου αποκαλεί "τέρατα που κρύβονται μέσα στη νύχτα"...
Τα νεοεμφανιζόμενα καυτά σημεία, αναφέρουν ο Joshua Sokol στο Quanta, "προσφέρουν στους αστρονόμους την πιο κοντινή τους θέαση που έγινε μέχρι τώρα, στον αντικατοπτριζόμενο χωροχρόνο που περιβάλλει μια μαύρη τρύπα. Και με την πάροδο του χρόνου, πρόσθετες παρατηρήσεις θα δείξουν αν αυτοί οι γνωστοί νόμοι της φυσικής περιγράφουν πραγματικά τι συμβαίνει στην άκρη αυτή, όπου το διάστημα καταρρέει.
"Είναι ασύλληπτο το να γινόμαστε μάρτυρες στην ύλη η οποία περιστρέφεται γύρω από μια ογκώδη μαύρη τρύπα στο 30% της ταχύτητας του φωτός", δήλωσε εντυπωσιασμένος ο Oliver Pfuhl, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική.
Το εξαιρετικά ευαίσθητο όργανο GRAVITY του ΕΟΔ πρόσθεσε περαιτέρω στοιχεία στην μακρόχρονη υπόθεση ότι μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα κρύβεται στο κέντρο του Γαλαξία. Νέες παρατηρήσεις δείχνουν συσσωρεύσεις αερίων που στροβιλίζονται γύρω στο 30% περίπου της ταχύτητας του φωτός σε κυκλική τροχιά λίγο έξω από τον ορίζοντα γεγονότων - η πρώτη φορά που παρατηρήθηκε ύλη γύρω από το λεγόμενο "σημείο μη επιστροφής", και οι πιο λεπτομερείς παρατηρήσεις που έγιναν ποτέ σχετικά με τη ύλη γύρω από αυτό κοντά σε μια μαύρη τρύπα.
Για τους αστροφυσικούς, αυτή η αναλαμπή στο πλάσμα είναι ενδιαφέρουσα και από μόνη της. "Έχουμε ένα εντελώς νέο περιβάλλον, το οποίο είναι εντελώς άγνωστο", δήλωσε ο Nico Hamaus, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου, ο οποίος ανέπτυξε επίσης τη θεωρία των πρώιμων καυτών σημείων.
Το όργανο GRAVITY του ΕΟΔ στο Συμβολόμετρο του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) χρησιμοποιήθηκε από επιστήμονες μιας κοινοπραξίας ευρωπαϊκών ιδρυμάτων, συμπεριλαμβανομένου του ΕΟΔ, για να παρατηρήσουν εκλάμψεις υπέρυθρης ακτινοβολίας οι οποίες προέρχονται από τον δίσκο προσαύξησης που υπάρχει γύρω από τον Τοξότη Α *, το τεράστιο αντικείμενο στην καρδιά του Γαλαξία. Το φως από τα τέσσερα τηλεσκόπια της συστοιχίας του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου στο Cerro Paranal της Χιλής μπορεί να συνδυαστεί για να δημιουργήσει ένα μοναδικό τεράστιο τηλεσκόπιο.
Οι παρατηρούμενες εκλάμψεις παρέχουν μια μακρόπνοη επιβεβαίωση ότι το αντικείμενο στο κέντρο του γαλαξία μας είναι, όπως έχει εδώ και καιρό υποτεθεί, μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Οι εκλάμψεις προέρχονται από υλικό το οποίο βρίσκεται σε τροχιά πολύ κοντά στον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας - καθιστώντας αυτές τις πιο λεπτομερείς παρατηρήσεις που έχουν γίνει ποτέ στην ύλη η οποία περιστρέφεται γύρω από αυτή τη μαύρη τρύπα.
Ενώ κάποια ύλη στο δίσκο προσαύξησης - η ζώνη αερίου η οποία βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Τοξότη Α * σε σχετικιστικές ταχύτητες - μπορεί να τεθεί σε τροχιά με ασφάλεια γύρω από την μαύρη τρύπα, οτιδήποτε πλησιάζει πάρα πολύ είναι καταδικασμένο να "τραβηχτεί" πέρα από τον ορίζοντα γεγονότων. Το πλησιέστερο σημείο σε μια μαύρη τρύπα που η ύλη μπορεί να τεθεί σε τροχιά χωρίς να έλκεται ακαταμάχητα προς τα μέσα από την τεράστια μάζα, είναι γνωστό ως η πιο εσωτερική σταθερή τροχιά, και από εδώ είναι που προέρχονται οι παρατηρούμενες εκλάμψεις.
Οι σχετικιστικές ταχύτητες είναι εκείνες που είναι τόσο μεγάλες ώστε οι επιδράσεις της Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν γίνονται σημαντικές. Στην περίπτωση του δίσκου προσαύξησης γύρω από τον Τοξότη A *, το αέριο κινείται περίπου στο 30% της ταχύτητας του φωτός.
Οι μετρήσεις αυτές ήταν δυνατές μόνο χάρη στη διεθνή συνεργασία και τα υπερσύγχρονα όργανα. Το όργανο GRAVITY το οποίο πραγματοποίησε αυτήν την εργασία δυνατή συνδυάζει το φως από τα τέσσερα τηλεσκόπια του VLT του ΕΟΔ για να δημιουργήσει ένα εικονικό σούπερ-τηλεσκόπιο 130 μέτρων σε διάμετρο, και έχει ήδη χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση της φύσης του Τοξότη Α *.
Νωρίτερα φέτος, το GRAVITY και το SINFONI, ένα άλλο όργανο στο VLT, επέτρεψαν στην ίδια ομάδα να μετρήσει με ακρίβεια τη κοντινή διέλευση του αστέρα S2 καθώς περνούσε μέσα από το ακραίο βαρυτικό πεδίο που υπάρχει κοντά στον Τοξότη Α *, και για πρώτη φορά αποκάλυψε τα αποτελέσματα που προέβλεπε η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν σε ένα τέτοιο ακραίο περιβάλλον. Κατά τη διάρκεια της κοντινής διέλευσης του S2 παρατηρήθηκε επίσης έντονη υπέρυθρη εκπομπή.
"Παρακολουθούσαμε στενά τον S2, και βεβαίως παρακολουθούμε πάντα τον Τοξότη A *," εξήγησε ο Pfuhl. "Κατά τη διάρκεια των παρατηρήσεών μας, ήμασταν αρκετά τυχεροί για να παρατηρήσουμε τρεις φωτεινές εκλάμψεις γύρω από τη μαύρη τρύπα - ήταν μια τυχερή σύμπτωση!"
Αυτή η εκπομπή, από εξαιρετικά ενεργητικά ηλεκτρόνια πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα, ήταν ορατή ως τρεις εμφανείς λαμπρές φλόγες, και ταιριάζει ακριβώς με τις θεωρητικές προβλέψεις για καυτά σημεία που περιστρέφονται γύρω από μια μαύρη τρύπα τεσσάρων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών. Οι εκλάμψεις θεωρούνται ότι προέρχονται από μαγνητικές αλληλεπιδράσεις στο πολύ καυτό αέριο σε το οποίο βρίσκεται τροχιά γύρω από τον Τοξότη Α *.
Ο Reinhard Genzel, από το Ινστιτούτο Max Planck για την Εξωγήινη Φυσική (MPE), ο οποίος ήταν επικεφαλής της μελέτης, εξηγεί: "Αυτό ήταν πάντα ένα από τα ονειρεμένα μας έργα, αλλά δεν τολμούσαμε να ελπίζουμε ότι θα γινόταν δυνατό τόσο σύντομα". Κάνοντας λόγο για την μακρόχρονη υπόθεση ότι ο Τοξότης A * είναι μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, ο Genzel κατέληξε στο συμπέρασμα ότι "το αποτέλεσμα είναι μια ηχηρή επιβεβαίωση του παραδείγματος μιας ογκώδους μαύρης τρύπας".
Η έρευνα αυτή διεξήχθη από επιστήμονες του Ινστιτούτου Max Planck για την εξωγήινη φυσική (MPE), το Observatoire de Paris, το Université Grenoble Alpes, το CNRS, το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Max Planck, το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας, το CENTRO de Astrosica Gravitação στη Πορτογαλία, και τον ΕΟΔ.
Στμ. Οι πηγές των εικόνων είναι στην ευθύνη του αρχικού ιστότοπου από όπου μεταφράστηκε το άρθρο
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο
Facebook:
Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη
https://dailygalaxy.com/2019/05/supermassive-prime-time-unknown-objects-detected-orbiting-milky-ways-lurking-monster/
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα
μπλε ή κόκκινα γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά, και εικόνα 2 : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις
μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε
μας: gikasd63@hotmail.com η αφήστε μήνυμα inbox στη
Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας
εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η
ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του
αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του
άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις
ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου.